P11849 [TOIP 2023] 裁員風暴
Description
孫執行長任職於美味蛋糕股份有限公司,因為今年財報不如預期股東寄了公開信呼應公司能刪減成本,孫執行長決定要讓公司一些夥伴走自己的路。
孫執行長列出 $n$ 個公司目標,並請員工們各自從 $n$ 個公司目標挑 $1$ 個或 $2$ 個他們認為最重要的目標,做出相同選擇的員工會被分類到同一個**小組**。已知每種可能的目標組合都至少有一位員工選擇,可以計算出恰選擇 $1$ 個目標的小組有 $n$ 組,恰選擇 $2$ 個目標的小組有 $\frac{n(n-1)}{2}$ 組,合計共有 $n + \frac{n(n-1)}{2} = \frac{n(n+1)}{2}$ 個小組。
透過 AI 大數據分析,每個公司目標都被 AI 賦予一個權重,這裡用 $w_i$ 來表示第 $i$ 的公司目標的權重。並且我們可以用一個 $01$-序列 $y$ 序列:$y_1, y_2, \cdots, y_n$ 來表示一個小組所選擇的目標,有選擇第 $i$ 個公司目標則 $y_i = 1$,否則 $y_i = 0$。AI 定義**裁指數**為:
$$\left( \dfrac{\displaystyle \sum_{i=1}^{n}w_i\times y_i}{\displaystyle \sum_{j=1}^{n} y_j} \right)$$
孫執行長決定把所有小組的裁指數排名,如果一個人所屬於**裁指數前 $k$ 大的小組**就予以開除。
想請你幫忙孫執行長找出排序後第 $k$ 大的裁指數。
例如:$n=3$ 而 $k=4$,$w_1=5, w_2=-2, w_3=3$,會有 $\dfrac{3(3+1)}{2} = 6$ 個小組,每個小組的裁指數如下表 :
|$y_1$|$y_2$|$y_3$|裁指數 |
|:---:|:---:|:---:|:------------------------------|
| $0$ | $0$ | $1$ |$(0+0+3)/(0+0+1) = 3$|
| $0$ | $1$ | $0$ |$(0-2+0)/(0+1+0) = -2$|
| $0$ | $1$ | $1$ |$(0-2+3)/(0+1+1) = \frac{1}{2}$|
| $1$ | $0$ | $0$ |$(5+0+0)/(1+0+0) = 5$|
| $1$ | $0$ | $1$ |$(5+0+3)/(1+0+1) = 4$|
| $1$ | $1$ | $0$ |$(5-2+0)/(1+1+0) = \frac{3}{2}$|
裁指數排序後為 $-2, \frac{1}{2}, \frac{3}{2}, 3, 4, 5$,並且第 $4$ 大為 $\frac{3}{2}$。(備註:如果裁指數排名第 $k$ 大和第 $k+1$ 大的裁指數相等,那孫執行長會另外想方法決定裁員名單,不需替他擔心)
Input Format
> $n$ $k$
> $w_1$ $w_2$ $\cdots$ $w_n$
* $n$ 代表公司目標數量。
* $k$ 代表孫執行長的想知道的排名。
* $w_i$ 代表第 $i$ 個公司目標的權重。
Output Format
> $p$
> $q$
* $\dfrac{p}{q}$ 代表排序後第 $k$ 大的裁指數。
* $p$ 必須為整數。
* $q$ 必須為正整數。
* $|p|$ 跟 $q$ 必須互質。
Explanation/Hint
### 測資限制
* $1 \le n \le 2\times 10^5$。
* $1 \le k \le \dfrac{n(n+1)}{2}$。
* $-{10}^9 \le w_i \le {10}^9$。
* $n, k, w_i$ 都是整數。
### 評分說明
本題共有六組子任務,條件限制如下所示。
每一組可有一或多筆測試資料,該組所有測試資料皆需答對才會獲得該組分數。
| 子任務 | 分數 | 額外輸入限制 |
| :------: | :----------------: | ------------------------------------ |
| 1 | $5$ | $n \le 20$ |
| 2 | $5$ | $n \le 10^4$ 且 $k \le 2\times 10^5$ |
| 3 | $5$ | $n \le 10^4$ |
| 4 | $40$ | $k \le 2\times 10^5$ |
| 5 | $14$ | $-100 \le w_i \le 100$ |
| 6 | $31$ | 無額外限制 |